V oblasti jadrovej fúzie predstavuje tokamak JT-60SA významný krok vpred a jeho uvedenie do prevádzky predstavuje dôležitý míľnik. Tokamak JT-60SA, umiestnený v Národnom inštitúte pre fúziu v Rokkasho, Aomori v Japonsku. Je výsledkom medzinárodnej spolupráce a predstavuje jeden z najväčších a najvýkonnejších experimentálnych zariadení pre štúdium jadrovej fúzie na svete.
Vývoj Tokamaku JT-60SA
Japonsko a Európska únia oficiálne otvorili testovanie v najväčšej experimentálnej elektrárni na jadrovú fúziu na svete. Šesťposchodové zariadenie „tokamak“ JT-60SA, ktoré sa nachádza približne 130 kilometrov severne od Tokia, ohrieva plazmu na 200 miliónov stupňov Celzia vo svojom kruhovom, magneticky izolovanom reaktore. Aj keď sa JT-60SA prvýkrát spustil počas testovacej prevádzky v októbri, oznámenie partnerských vlád z 1. decembra znamená oficiálny začiatok prevádzky v najväčšom fúznom centre na svete, čím sa opätovne potvrdzuje dlhodobá spolupráca v oblasti energie jadrovej fúzie.
Ako funguje Tokamak?
Tokamak – skratka ruského označenia „toroidnej komory s magnetickými cievkami“. Viedol výskumníkov k snahe dosiahnuť „svätý grál“ udržateľnej výroby zelenej energie už desaťročia. Tokamak, ktorý je často označovaný ako veľká dutá šiška, je naplnený plynným vodíkovým palivom, ktoré sa potom točí nesmiernou vysokou rýchlosťou pomocou výkonných supravodivých magnetických cievok. Keď všetko pôjde podľa plánu, intenzívna sila ionizuje atómy a vytvorí héliovú plazmu, podobne ako slnko produkuje svoju energiu.
Komisárka EÚ pre energetiku Kadri Simsonová na inauguračnej akcii označila JT-60SA za „najpokročilejší tokamak na svete“, ktorý predstavuje „míľnik v histórii fúzie“. „Fúzia má potenciál stať sa kľúčovou súčasťou energetického mixu v druhej polovici tohto storočia,“ pokračovala.
Prekočenie míľniku jadrovej fúzie
Ale aj keď sa prekročí takýto revolučný míľnik, pravdepodobne to nebude na JT-60SA. Spolu s jeho súrodencom, ktorý je stále vo výstavbe, Medzinárodným termonukleárnym experimentálnym reaktorom (ITER) v Európe, sú projekty určené výlučne na demonštráciu uskutočniteľnosti škálovateľnej fúzie. Súčasné nádeje odhadujú spustenie prevádzky ITER niekedy v roku 2025, hoci tento podnik bol od svojho prelomu v roku 2011 plný finančných, logistických a stavebných problémov.
Odborníci spolu so Simsonom veria, že vytvorenie trvalo udržateľnej jadrovej fúzie by znamenalo revolučný moment, ktorý by mohol zabezpečiť budúcnosť obnoviteľnej energie bez emisií. Urobiť zo zdroja energie uskutočniteľnú realitu je však spojené s technologickými a ekonomickými prekážkami. Výskumníci sledovali tento cieľ už dlho: Prvý experimentálny tokamak na svete postavil ZSSR v roku 1958.
Dosiahnutie energetického zisku v Tokamaku
Zatiaľ čo výskumníci teraz môžu generovať energiu pomocou jadrovej fúzie vo viacerých zariadeniach po celom svete, zvyčajne produkuje čistú energetickú stratu. Pokrokom technológie v zariadeniach, ako je JT-60SA, si však odborníci z priemyslu myslia, že je len otázkou času, kým fúzne reaktory začnú dosahovať viac energie z jadrovej fúzie ako je potrebné na jej udržanie.
Medzitým ďalšia možná cesta k energii jadrovej syntézy prináša sľubné zisky. Začiatkom tohto roka dosiahlo National Ignition Facility (NIF) v Národnom laboratóriu Lawrence Livermore v Severnej Kalifornii po druhýkrát čistý energetický zisk pomocou metódy inerciálnej fúzie. V tomto procese sa vysokovýkonný laser rozdelí na 192 lúčov, ktoré potom zasiahnu kapsulu obsahujúcu pelety trícia a deutéria. Výsledné röntgenové lúče vytvárajú tlak a teploty, ktoré potom iniciujú fúziu.
Môže Vás zaujímať: NASA predstavila malý jadrový reaktor pre budúcich obyvateľov Marsu
Bez ohľadu na to, ktorý proces – či už ide o tokamakové reaktory alebo ICF lasery – úspešné zariadenie na jadrovú fúziu by mohlo hrať hlavnú úlohu pri konečnom odklone ľudstva od fosílnych palív.
Zdroj: Popular Science
